JP7347512B2

JP7347512B2 - 端末装置及び端末装置における通信方法

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Publication number: JP7347512B2
Application number: JP2021537301A
Authority: JP
Inventors: 恒夫中田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-08-05
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2023-09-20
Anticipated expiration: 2040-08-03
Also published as: US20220158693A1; JPWO2021024976A1; US11804879B2; CN114208231A; WO2021024976A1

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１９年８月５日に出願された日本特許出願番号２０１９－１４４０４６号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

本出願は、端末装置及び端末装置における通信方法等に関するものである。

近年、車両に搭載された端末装置と基地局との間で通信が行われ、車両から基地局に該車両に搭載されたセンサーで取得した情報を提供したり、基地局から車両に該車両の走行に必要な情報を提供したりするサービスが実現されている。さらに、一の車両と他の車両との間で情報をやり取りする車車間通信の研究や実証実験も盛んに行われている。

特許文献１には、基地局装置と端末装置との間の通信において、端末装置が高速で移動する場合においても指向性利得を得ながら伝送容量の大容量化を実現する無線通信システムが記載されている。具体的には、基地局アンテナ素子と端末のアンテナとの間の複数のチャネル情報であって且つ車両が移動する経路上の位置ごとに事前に取得された複数のチャネル情報に基づき、事前に算出された送信ウエイトベクトルを記憶しておき、基地局が端末位置に対応する送信ウエイトベクトルを装置宛に送信するデータ信号に乗算して送信することが開示されている。

特開２０１７－３８１９２号公報

ところで、本発明者は以下の課題を知見した。
特許文献１の無線通信システムでは、端末のアンテナにおいて、アンテナ素子を切り替えることには対応していない。そうすると、端末局装置が移動する際に、電波の干渉によって引き起こされる空間選択性フェージングの影響を受けることになる。

そこで、本開示の目的は、空間選択性フェージングの影響を低減することを可能にした端末装置及び端末装置における通信方法等を提供することである。

本開示の一態様による端末装置は、移動体に搭載され、前記移動体の外部の通信装置と通信する端末装置であって、前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナと、前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定する領域特定部と、前記領域特定部で特定した前記領域に属する少なくとも１つの前記アンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部と、前記アンテナ素子選択部で選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う通信部と、を有する。

また、本開示の他の態様による端末装置における通信方法は、移動体に搭載され、前記移動体の外部の通信装置と通信する端末装置における通信方法であって、前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定し、前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナの前記複数のアンテナ素子から、特定した前記領域に属する少なくとも１つのアンテナ素子を選択し、選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う。

また、本開示の他の態様による端末装置における通信プログラムは、移動体に搭載され、前記移動体の外部の通信装置と通信する端末装置で実行される通信プログラムであって、前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定し、前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナの前記複数のアンテナ素子から、特定した前記領域に属する少なくとも１つのアンテナ素子を選択し、選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う。

本開示の端末装置及び端末装置における通信方法等によれば、空間選択性フェージングの影響を低減することができる。

実施形態１の端末装置を含む通信システム１の概要を説明する図実施形態１の端末装置の構成を説明するブロック図実施形態１の端末装置が有するアンテナを説明する図実施形態１の端末装置で用いる伝搬環境情報を説明する図実施形態１の端末装置が有する領域特定部が特定する領域、及びアンテナ素子選択部が選択するアンテナ素子を説明する図実施形態１の端末装置の動作を説明するフローチャート実施形態１の変形例１の端末装置が有するアンテナを説明する図実施形態１の変形例２の端末装置の構成を説明するブロック図実施形態１の変形例２の端末装置が有するアンテナを説明する図実施形態１の変形例２の端末装置が有する領域特定部が特定する領域、及びアンテナ素子移動指示部が移動を指示するアンテナ素子を説明する図実施形態１の変形例２の端末装置の動作を説明するフローチャート実施形態２の端末装置の構成を説明するブロック図実施形態２の端末装置が有するアンテナを説明する図実施形態２の変形例１の端末装置が有するアンテナ素子選択部が選択するアンテナ素子を説明する図実施形態２の変形例２の端末装置が有するアンテナ素子選択部及び通信部の制御を説明する図実施形態３の端末装置が有する領域特定部が特定する領域、及びアンテナ素子選択部が選択するアンテナ素子を説明する図実施形態３の変形例１の端末装置が有する領域特定部が特定する領域、及びアンテナ素子選択部が選択するアンテナ素子を説明する図実施形態４の端末装置を含む通信システム２の概要を説明する図実施形態４の端末装置の構成を説明するブロック図実施形態４の端末装置が有する領域特定部が特定する領域、及びアンテナ素子選択部が選択するアンテナ素子を説明する図実施形態５の端末装置を含む通信システム３の概要を説明する図実施形態５の端末装置が有する領域特定部が特定する領域、及びアンテナ素子選択部が選択するアンテナ素子を説明する図

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。

なお、以下に示す本発明とは、請求の範囲に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、少なくともダブルクォーテーション内の語句は、請求の範囲に記載された語句を意味し、同じく以下の実施形態に限定されるものではない。

請求の範囲の従属項に記載の構成及び方法は、請求の範囲の独立項に記載の発明において任意の構成及び方法である。従属項に記載の構成及び方法に対応する実施形態の構成及び方法、並びに請求の範囲に記載がなく実施形態のみに記載の構成及び方法は、本発明において任意の構成及び方法である。請求の範囲の記載が実施形態の記載よりも広い場合における実施形態に記載の構成及び方法も、本発明の構成及び方法の例示であるという意味で、本発明においては任意の構成及び方法である。いずれの場合も、請求の範囲の独立項に記載することで、本発明の必須の構成及び方法となる。

実施形態に記載した効果は、本発明の例示としての実施形態の構成を有する場合の効果であり、必ずしも本発明が有する効果ではない。

複数の実施形態がある場合、各実施形態に開示の構成は各実施形態のみで閉じるものではなく、実施形態をまたいで組み合わせることが可能である。例えば一の実施形態に開示の構成を、他の実施形態に組み合わせてもよい。また、複数の実施形態それぞれに開示の構成を集めて組み合わせてもよい。

本開示に記載した知見や課題は公知の課題ではなく、本発明者が独自に知見したものであり、本開示の構成及び方法と共に発明の進歩性を肯定する事実である。

以下の各実施形態は、移動体のうち車両に用いる場合を例として説明するが、本発明は、請求の範囲で限定がない限り、車両以外の移動体に用いる場合も含むものである。

（実施形態１）
１．通信システムの概要
まず、図１を用いて、本実施形態の通信システムの概要について説明する。

図１に示す通信システム１は、基地局１０、及び車両２０に搭載された端末装置１００からなる。端末装置１００は、複数のアンテナ素子からなるアンテナ２００を有している。

基地局１０は、例えば陸上に固定された無線局であり、車両２０に搭載された端末装置１００と通信を行う。また、基地局１０は、図示しないサーバと通信を行う。例えば、基地局１０は、端末装置１００がサーバからデータをダウンロードする場合、端末装置１００に対してデータを中継する。また、車両２０のセンサ等で得られ、端末装置１００から送信されたデータをサーバにアップロードする場合、サーバに対してデータを中継する。

基地局１０は、車両２０とサーバとの通信を中継できればよく、無線基地局、路側機、通信装置等、その名称は問わない。言い換えると、基地局１０は、広域無線通信方式を用いる場合、ビルの屋上や鉄塔に設置された無線基地局であり、路車間通信を用いる場合、信号器や標識等に設置された路側機であり、車車間通信を用いる場合、他の車両に設置された通信装置である。

端末装置１００は、車両２０（“移動体”に相当）に“搭載され”、通信ネットワーク３０を介して車両２０の外部の基地局１０（“外部の通信装置”に相当）と通信し、必要な情報を送受信する。車両２０は、ドライバーが操作を行うドライバー運転車両であっても、各レベルに応じてシステムが操作を行う自動運転車両であってもよい。

ここで、“搭載され”とは、移動体又は移動体の構成部品に固定される場合の他、移動体と離れた状態で移動体の動きに合わせて追従する場合を含む。

端末装置１００は、必要な情報を送受信するとともに、入力された命令に基づき演算や制御を実行し結果を出力できればよく、情報処理装置、情報処理モジュール、マイコン等、その名称は問わない。また、端末装置１００は、各種センサで取得したデータに基づき車両２０の運転支援を実行する装置であってもよく、その場合は、電子制御装置（ＥＣＵ）、運転支援装置、又は自動運転装置と呼ばれることもある。

基地局１０と端末装置１００との通信に利用される通信ネットワーク３０には、無線通信方式が用いられる。無線通信方式としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１（ＷｉＦｉ）やＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）、ＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ－Ａ（Long Term Evolution Advanced）、４Ｇ、５Ｇ等を用いることができる。

２．端末装置１００の構成
次に、図２を用いて、本実施形態の端末装置１００の構成を説明する。

端末装置１００は、アンテナ２００、保存部１０２、ＣＰＵ１０３、通信部１０６、及びスイッチ１０７を有する。
ＣＰＵ１０３は、ＧＰＳ１０１、保存部１０２、及び通信部１０６と接続され、これらを制御するとともに各種演算を行う。特に、本実施形態では、ＣＰＵ１０３は、領域特定部１０４及びアンテナ素子選択部１０５を実現する。
なお、本実施形態ではＧＰＳ１０１は端末装置１００の外部に設けられているが、端末装置１００に内蔵されていてもよい。

ＧＰＳ１０１は、車両２０の現在位置の位置情報である地理座標を取得する。ＧＰＳ１０１は、通常のＧＰＳの他、ディファレンシャルＧＰＳや慣性航行システム（ＩＮＳ）であってもよい。

アンテナ２００は、スイッチ１０７を介して通信部１０６に接続され、基地局１０との間で電波を送受信する。アンテナ２００は同じ性能・機能を有する複数のアンテナ素子からなり、それぞれのアンテナ素子の指向性や利得（ゲイン）は同一である。それぞれのアンテナ素子は、上述の無線通信方式で使用される電波を送受信できればよく、線状、板状、平面状等、形状や大きさは任意である。また、それぞれのアンテナ素子は、移動方向が一定でない移動体での通信を可能とするために無指向性であることが望ましいが、指向性であってもよい。

図３は、車両２０に搭載されたアンテナ２００を示す図である。図３に示すように、アンテナ２００は、車両２０の上面に車両２０の前方から後方にかけて、つまり車両２０の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されている。

アンテナ２００が配置される領域の全体の長さは、通信に用いられる電波の波長よりも長いことが望ましい。電波の波長よりも短い場合は、フェージングの影響でアンテナ２００が配置されるいずれの領域においても電波の受信強度が弱くなってしまい、受信強度のが強い領域が含まれなくなる可能性がある。上述した無線通信方式である、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ、Ｗ－ＣＤＭＡ、ＨＳＰＡ、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、４Ｇ、又は５Ｇは、電波の波長が１０ｃｍ～１ｍの範囲内であるため、アンテナ２００が配置される領域はこれらの範囲をカバーすることが望ましい。

アンテナ２００に含まれるアンテナ素子の個数は、通信に用いられる電波の１波長中に複数個のアンテナ素子が含まれるように調整されるのが望ましい。例えば、アンテナ素子は４分の１波長以下の間隔で配置されることが望ましい。

保存部１０２は、基地局１０との間で“送受信”される信号の電波伝搬路の“伝搬環境情報”を保存する。本実施形態では、伝搬環境情報として伝搬環境の評価指標の１つである信号強度減衰率の推定結果を用いる。信号強度減衰率は、既定の強度および周波数で送信された参照信号の受信強度に対応する。したがって、以下では信号強度減衰率を単に受信強度と記載する。伝搬環境情報の生成主体、及び端末装置１００が伝搬環境情報を取得する方法としては、以下の例が挙げられる。
（１）他の端末装置で生成される場合
他の車両に搭載されている他の端末装置が基地局１０から受信した参照信号の測定結果等に基づいて伝搬路の状態を推定することにより、他の端末装置で伝搬環境情報が生成される。この場合、端末装置１００は、伝搬環境情報を、車車間通信を用いて他の端末装置から直接受信することにより、あるいは他の端末装置から基地局１０を介して一旦サーバに送信されたものをダウンロード、すなわち受信することにより取得する。この場合において、生成した伝搬環境情報は、受信に用いるアンテナ素子を選択するために用いられる。本実施形態では、（１）の場合を前提として説明する。
（２）端末装置１００自身で生成される場合
端末装置１００が基地局１０から受信した参照信号の測定結果等に基づいて伝搬路の状態を推定することにより、当該端末装置１００で伝搬環境情報が生成される。この場合、端末装置１００は、後述する端末装置１００に搭載された参照アンテナ素子で受信した参照信号の測定結果等から伝搬環境情報を生成し、取得する。この場合において、生成した伝搬環境情報は、（１）と同様、受信に用いるアンテナ素子を選択するために用いられる。（２）の場合は、実施形態２で説明する。
（３）基地局１０で生成される場合
端末装置１００が基地局１０に送信した参照信号の測定結果等に基づいて伝搬路の状態を推定することにより、基地局１０で伝搬環境情報が生成される。この場合、端末装置１００は、伝搬環境情報を、基地局１０から直接受信することにより、あるいは基地局１０から一旦サーバに送信されたものをダウンロード、すなわち受信することにより取得する。この場合において、生成した伝搬環境情報は、送信に用いるアンテナ素子を選択するために用いられる。

ここで、“伝搬環境情報”とは、伝搬路の状態の推定結果を示すものであり、伝搬路の状態を表す指標として、例えば受信強度の他、ＳＮＲ、ＳＩＲ、ＢＥＲ、伝搬関数、伝搬路行列、等が挙げられる。
また、“送受信”とは、送信又は受信のいずれかであればよい。

本実施形態では、伝搬環境情報としての受信強度の推定値単体ではなく、参照信号の周波数毎に、受信装置の位置情報と、当該位置情報が示す位置での受信強度の推定値との相関を示した電波マップを用いている。
本実施形態では、予め他の車両が走行中に取得した位置情報と、当該位置情報が示す位置で他の車両が受信した参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度との相関を示した電波マップを、他の車両から直接受信することによって、又は図示しないサーバから受信することにより取得している。これに代えて、電波マップは、自車両が走行中に取得した位置情報と、当該位置情報が示す位置で自車両が受信した参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度とから生成してもよい。これは、後述の実施形態２で説明する。

保存部１０２は、ＨＤＤやフラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置（図示せず）で構成される他、ＲＡＭ等の揮発性記憶装置で構成してもよい。

図４（Ａ）及び（Ｂ）は、伝搬環境情報を含む電波マップの例を示している。図４（Ａ）は、車両の進行方向に沿った各地理座標における参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度を周波数毎にプロットしたものである。地理座標は、ＧＰＳ１０１で取得した位置情報であるので、静止座標を表している。車両２０の進行方向を図面上左方向とした場合、地理座標は右方向に行くほど過去に通過した位置を示している。図中の丸印は参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度を示しており、黒丸は受信強度が強い位置及び周波数、白丸は受信強度が弱い位置及び周波数、灰丸はその中間である。図面では３段階の受信強度で示しているが、連続値、あるいは３以上の量子化値を用いてもよい。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度を周波数で積分した数値をグラフ化したものである。つまり、各地理座標ごとの、全周波数領域における受信強度の総和又は平均に相当する。本実施形態では、図４（Ｂ）の電波マップを用いた場合について説明する。
この他、電波マップとして、特定の周波数領域の参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度を用いてもよい。

領域特定部１０４は、伝搬環境情報、すなわち参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度を保存部１０２から“取得し”、受信強度で“定義される”領域であってアンテナ２００で通信を行うために用いる領域を特定する。本実施形態では、保存部１０２から取得した受信強度を用いて、受信強度が所定の閾値以上の領域を特定する。例えば、図４（Ｂ）において、受信強度を示す実線のうち所定の閾値以上の領域を、それぞれ領域ｒ３、領域ｒ２、領域ｒ１として特定する。このように特定することにより、通信環境が良好な領域で安定した通信を行うことができる。所定の閾値を一つの領域のみを特定する値とした場合は、受信強度が最大の領域を特定することと同義であるので、受信強度が最大の領域を選択することも本実施形態に含まれる。

ここで、“取得し”とは、伝搬環境情報を外部の通信装置等から取得する場合の他、伝搬環境情報を当該端末装置が自ら生成することにより取得する場合も含む。
“定義される”とは、伝搬環境情報の値や、伝搬環境情報の位置又は形状、等で表現されることをいう。また、伝搬環境情報で直接定義される場合の他、伝搬環境情報を変形、加工、又は演算を施したもので間接的に定義される場合も含む。
所定の閾値とは、一定の値の他、所定の演算で求めた可変値であってもよい。
以上とは、基準となる値を含む場合の他、含まない場合も含む。

領域の特定に閾値を用いない例として、例えば参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度が略平坦な場合に、車両２０の進行方向の最も前方であって、アンテナ素子の受信準備が可能な所定の領域を特定してもよい。このように特定することにより、車両２０が走行している場合に、より長い時間、通信を継続することができる。
また、受信強度の山の位置で領域を特定してもよい。例えば、山が複数ある場合、車両２０の進行方向の最も前方の山がある領域を特定してもよい。このように特定することにより、車両２０が走行している場合に、より長い時間、通信を継続することができる。
さらに、受信強度の山の形状で領域を特定してもよい。例えば、形状が急峻である山と、形状がなだらかな山の場合、後者の山がある領域を特定してもよい。形状の特定方法としては、例えば形状の評価関数を用いることが挙げられる。このように特定することにより、車両２０が走行している場合に、アンテナ素子が領域を容易に追随することができる。その他、山の形状として、受信強度が最大の山を含む領域を特定してもよい。受信強度が最大の山を特定する方法として、ピーク値を比較すること、又は単位領域における受信強度の積分値を比較すること、が挙げられる。

アンテナ素子選択部１０５は、通信部１０６で通信を行うために用いるアンテナ素子を選択する。具体的には、領域特定部１０４で特定した領域に属する少なくとも１つのアンテナ素子を選択する。そして、アンテナ素子選択部１０５は、選択したアンテナ素子を選択するようスイッチ１０７に指示する。スイッチ１０７は、アンテナ２００及び通信部１０６に接続され、アンテナ素子選択部１０５で選択したアンテナ素子と通信部１０６とを接続するようにアンテナ素子を切り替える。なお、アンテナ素子の選択は、複数のアンテナ素子がそれぞれ対応する別個の通信部１０６に接続された構成とした場合は、選択したアンテナ素子に対応する通信部１０６ではウェイト１、すなわち信号の送受信振幅を最大にし、選択しないアンテナ素子に対応する通信部１０６ではウェイト０、すなわち信号の送受信振幅をゼロにすることにより実現してもよい。ウェイトは、一般には位相情報を含む複素数であるため複素ウェイトとも呼ばれる。以上の例のようにウェイトが実数で表現される場合、通信部において位相が調整されないことを意味する。

本実施形態では、アンテナ素子選択部１０５は、まずＧＰＳ１０１で取得した車両２０の位置情報に基づき電波マップ上での車両２０の位置を特定するとともに、電波マップ上でのそれぞれのアンテナ素子の位置を特定する。アンテナ素子の位置は端末装置１００において既知であるから、ＧＰＳ１０１で取得した位置情報を基にすれば、それぞれのアンテナ素子の位置も求めることができる。
そして、アンテナ素子選択部１０５は、領域特定部１０４で特定した領域に属するアンテナ素子を選択する。本実施形態の場合、図４（Ｂ）の領域ｒ３、領域ｒ２、領域ｒ１に属するアンテナ素子を選択する。
候補であるアンテナ素子が複数の場合は、ＳＩＳＯの場合いずれか１つのアンテナ素子を選択することができる。

より望ましくは、最も受信強度が高い領域を選択する。これにより、最も通信環境の良好な位置にあるアンテナ素子を用いるので、安定した通信を行うことができる。周波数選択性を有する伝搬路においては、周波数によりこの領域は異なる。その場合、全周波数での平均効率、最大効率、又は必要な通信容量を得るのに必要な周波数リソース等の周波数選択性、を考慮した指標が最適となる素子を選択する。

あるいは、より望ましくは、進行方向前側の領域ｒ３に属するアンテナ素子のうち最も進行方向前側のアンテナ素子を選択する。これにより、一旦アンテナ素子を選択すれば、車両２０の移動に伴い隣接するアンテナ素子に切り替えることにより通信を継続することができる。また、同じ領域、すなわち同じ静止座標位置を追随することになるので、次の領域に切り替えるまでの間は伝搬路状態が一定とみなすことができ、伝搬路推定処理及びその処理のために必要な送受信ノード間の情報授受の頻度を下げることができる。

２つ以上のアンテナを選択する場合は、実施形態３及び実施形態４で説明する。

アンテナ素子選択部１０５は、車両２０の移動に伴い、定期的にＧＰＳ１０１で取得した位置情報を用いてアンテナ素子を選択する。このような処理を定期的に行うことにより、車両２０の移動に伴い、適切なアンテナ素子に切り替えることができる。
アンテナ素子選択部１０５は、アンテナ素子の切り替えに際し、位置情報を用いることに代えて、車両２０の“速度情報”に基づき、領域特定部１０４が特定した領域が車両２０において占める位置を求めてもよい。速度情報を用いることにより、取得に時間がかかる位置情報を用いる必要がないので、車両２０の速度が速い場合でもアンテナ素子の切り替えをスムーズに行うことができる。

ここで、“速度情報”とは、移動体の速度を直接又は間接に示すものであればよく、例えば速度の他、加速度、一定時間あたりの移動距離、一定距離あたりの所要時間、を含む。また、一定距離を走行する毎にパルス等の信号を発生する速度パルスの出力も含む。

なお、アンテナ素子の切り替えは、選択したアンテナ素子に切り替えることを意味するから、アンテナ素子の切り替えとは、アンテナ素子の選択に含まれる概念である。

図５（Ａ）～（Ｄ）を用いて、アンテナ素子選択部１０５によるアンテナ素子の選択又は切り替えの様子を説明する。図５（Ａ）～（Ｄ）は、それぞれ時刻ｔ１～ｔ４における電波マップを示している。また、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、及びｔ４はこの順に経過する。また、領域ｒ３の側が車両２０の進行方向前側となる。車両２０が移動している場合、時間の経過に従って車両２０の進行方向に対して各領域が後方、すなわち図面右側に遷移する。

図５（Ａ）に示すように、時刻ｔ１では、アンテナ素子選択部１０５は、領域ｒ１に属するアンテナ素子８を選択する。領域ｒ１は進行方向の最も後側の領域であるが、領域ｒ１が進行方向の最も前側の領域であったときに最初に選択され、現時点で図５（Ａ）の位置に遷移したという前提で考える。

図５（Ｂ）に示すように、時刻ｔ２では、領域ｒ１が進行方向後側に遷移したので、アンテナ素子選択部１０５は、領域ｒ１に属するアンテナ素子９を選択する。つまり、アンテナ素子８から、隣接するアンテナ素子９に切り替える。隣接するアンテナ素子への切り替えのことをハンドオーバと呼ぶこともある。

図５（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３では、領域ｒ１が進行方向後側に遷移しているが、アンテナ素子９はまだ領域ｒ１に属しているから、引き続きアンテナ素子９を選択している。つまり、アンテナ素子の切り替えは発生していない。

図５（Ｄ）に示すように、時刻ｔ４では、領域ｒ１がさらに進行方向後側に遷移している。この場合、アンテナ素子１０を選択してもよいが、領域ｒ１が車両２０の後方に遷移する時期が迫っているので、進行方向前側の領域ｒ３に属するアンテナ素子３を選択している。つまり、アンテナ素子９から、アンテナ素子３に切り替える。
特に、アンテナ素子のうち両端のアンテナ素子であるアンテナ素子１及びアンテナ素子１１は、片側にしか他のアンテナ素子が存在しないので、他のアンテナ素子からの相互作用が中間のアンテナ素子のそれと異なっている。つまり、他のアンテナ素子とアンテナ特性が異なっている。以上から、アンテナ素子選択部１０５は、複数のアンテナ素子のうち、車両２０の進行方向最前側、及び車両２０の進行方向最後側のアンテナ素子を選択しないことが望ましい。

図５では、アンテナ素子選択部１０５は、領域特定部１０４で特定した領域を追随するようにアンテナ素子のハンドオーバを行っているが、静止座標系から見た場合は、車両２０の走行に伴い、ある特定の静止座標に位置するアンテナ素子に順次切り替えているともいえる。つまり、アンテナ素子選択部１０５は、通信を行っているアンテナ素子が静止座標上で“静止するように”、車両２０の移動とともに車両２０の進行方向前側のアンテナ素子から進行方向後側のアンテナ素子に向けて順に切り替えるように選択する。これにより、通信環境が良好な領域をより長い時間用いることができるので、安定した通信を継続することができる。

ここで、“静止するように”とは、静止座標上から見た場合、通信を行っているアンテナ素子が一定の静止座標の範囲内に収まっていることをいう。

通信部１０６は、アンテナ素子選択部１０５で選択したアンテナ素子を用いて、通信ネットワーク３０を介して基地局１０との通信を行う。

３．端末装置１００の動作
次に、図６を用いて、本実施形態の端末装置１００の動作を説明する。

なお、図６のフローチャートは、端末装置１００を用いた通信方法を示すだけでなく、端末装置１００で実行されるプログラムの処理手順をも示すものである。また、一のステップで他のステップの結果を利用する関係でない限り、各ステップの順序は入れ替えてもよい。以下、各実施形態のフローチャートについても同様である。

ステップＳ１０１において、ＧＰＳ１０１は、車両２０の位置情報を取得する。
ステップＳ１０２において、領域特定部１０４は、保存部１０２に保持された電波マップを取得し、参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度で定義される領域であってアンテナ２００で通信を行うために用いる領域を特定する。具体的には、本実施形態では、受信強度が所定の閾値以上の領域を特定する。
ステップＳ１０３において、アンテナ素子選択部１０５は、アンテナ２００の複数のアンテナ素子から、領域特定部１０４で特定した領域に属する少なくとも１つのアンテナ素子を選択する。
ステップＳ１０４において、通信部１０６は、選択したアンテナ素子を用いて基地局１０との通信を行う。
ステップＳ１０５において、次の領域の特定が必要な場合は、ステップＳ１０１に戻って処理を継続する。他方、次の領域の特定が必要でない場合は、処理を終了する。

４．小括
以上、実施形態１によれば、適切なアンテナを選択し通信に利用することにより、空間選択性フェージングの影響を低減することができる。また、電波マップを外部から取得しているので、自身で電波マップを生成する必要がない。これは、電波マップに含まれる伝搬環境情報の時間的な変化が少ない場合、すなわち電波伝搬路の伝搬環境の変化が少ない場所において特に有効である。

（実施形態１の変形例１）
本変形例は、アンテナを構成する複数のアンテナ素子の配置を変更したものである。

１．端末装置１００の構成
本変形例の端末装置１００は、複数のアンテナ素子の配置をハニカム形状にしたアンテナ２１０を有するものである。この点を除いて、端末装置１００の構成は図２と同じである。以下、アンテナ２１０の構成のみ説明する。

図７は、車両２０に搭載されたアンテナ２１０を示す図である。図７（Ａ）に示すように、アンテナ２１０を構成する複数のアンテナ素子は、車両２０の上面に車両２０の前方から後方にかけて、車両２０が直進する際の進行方向にハニカム形状を構成する一辺が沿うように配置される。
このような配置を採ることにより、車両２０が進路変更のために旋回する場合でも、アンテナ素子選択部１０５は、最適なアンテナ素子を選択することができる。例えば、図７（Ｂ）に示すように、旋回方向に沿ったアンテナ素子を用いることにより、電波マップの地理座標とのずれを最小限に抑えることができる。

なお、アンテナ素子選択部１０５は、単一のアンテナ素子ではなく、複数のアンテナ素子をグループ化したアンテナ素子群を選択対象としてもよい。例えば、図７（Ｃ）のように、３つのアンテナ素子を一つのアンテナ素子群として設定する。アンテナ素子群は、進行方向に対して周期性のある組み合わせを選択することが望ましい。これにより、電波マップの地理座標に対し、車両２０の進行方向に直交する方向に車両２０がずれていたとしても、電波マップの地理座標に近いアンテナ素子を含めて用いることができる。

なお、アンテナ素子の全体配列は、車両２０の進行方向の変化に対応できるようなアンテナ素子の配置であればよく、例えば図７のような六角形に代えて、三角形、円形、又は楕円形であってもよい。また、アンテナ素子の個別配列は、ハニカム形状に代えて、格子状であってもよい。

２．小括
以上、実施形態１の変形例１によれば、実施形態１の効果に加えて、車両２０が旋回する場合でも、最適なアンテナ素子を選択することができ、安定した通信を実現することができる。

（実施形態１の変形例２）
実施形態１のアンテナ２００は、アンテナ素子が車両２０に対して固定されていた。これに対して、本変形例のアンテナ２２０は、アンテナ素子が車両２０に対して移動可能な構成を有するものである。

１．端末装置１００の構成
図８は、本実施形態の端末装置１００を示している。本実施形態は、図２に示す実施形態１の端末装置１００の構成に加え、アンテナ素子を移動させるアンテナ素子駆動部１０８を有する。また、アンテナ素子選択部１０５に代えて、アンテナ素子移動指示部１０９を有する。以下、実施形態１とは異なる機能を有する部分のみ説明する。

アンテナ素子駆動部１０８は、アンテナ２２０の複数のアンテナ素子を、車両２０の進行方向に沿って移動させるものである。アンテナ素子駆動部１０８は、磁気を利用した移動機構や滑車を利用した移動機構が考えられる。

アンテナ素子移動指示部１０９は、アンテナ素子駆動部１０８に対し、アンテナ素子が領域特定部１０４で特定した領域に属するようにアンテナ素子の移動を指示する。アンテナ素子移動指示部１０９は、実施形態１のアンテナ素子選択部１０５と同様、車両２０の速度情報や位置情報に基づきアンテナ素子の移動を指示する。

図９は、車両２０に搭載されたアンテナ２２０を示す図である。アンテナ２２０のアンテナ素子は、アンテナ素子駆動部１０８により、車両２０の移動と共に領域特定部１０４で特定した領域に追随するように、車両２０の進行方向と反対方向に移動が可能である。また、車両２０の後端側まで移動したアンテナ素子は、次の動作に備えて車両２０の前端側まで回送させることが可能である。

このような移動可能なアンテナ素子は１つでもよいが、複数のアンテナ素子を有するようにすれば、車両２０の後端側まで移動したアンテナ素子が車両２０の前端側に戻るまで待つ必要がなく、車両２０の前端側に待機したアンテナ素子を用いることができる。このような構成によれば、アンテナ素子の回送の間に通信が途切れることがなく、通信の安定性を高めることができる。

複数のアンテナ素子を備える場合、アンテナ素子駆動部１０８は、各アンテナ素子を移動させる原理に応じて、複数のアンテナ素子のそれぞれに対してそれぞれ設置されてもよいし、複数のアンテナ素子に対して１つのみ設置されてもよい。

図１０（Ａ）～（Ｄ）は、図５（Ａ）～（Ｄ）と同様、それぞれ時刻ｔ１～ｔ４における電波マップを示している。

図１０（Ａ）に示すように、時刻ｔ１では、アンテナ素子移動指示部１０９は、領域ｒ１に近いアンテナ素子１を選択する。

図１０（Ｂ）に示すように、時刻ｔ２では、アンテナ素子移動指示部１０９は、時刻ｔ１で選択したアンテナ素子１が領域ｒ１に属するように、アンテナ素子駆動部１０８に対し車両２０の進行方向と反対方向への移動を指示する。アンテナ素子１は、アンテナ素子移動指示部１０９の指示により、領域ｒ１を追随するように移動する。

図１０（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３では、アンテナ素子１が車両２０の後端側まで移動している。

図１０（Ｄ）に示すように、時刻ｔ４では、アンテナ素子移動指示部１０９は、車両２０の前端側に位置するアンテナ素子２を選択する。そして、アンテナ素子移動指示部１０９は、アンテナ素子２が領域ｒ１とは異なる領域ｒ３に属するように、アンテナ素子駆動部１０８に対し車両２０の進行方向と反対方向へのアンテナ素子の移動を指示する。

図１０では、アンテナ素子移動指示部１０９は、領域特定部１０４で特定した領域を追随するようにアンテナ素子の移動を指示しているが、静止座標系から見た場合は、車両２０の走行に伴い、ある特定の静止座標に位置するようにアンテナ素子を移動させているともいえる。つまり、アンテナ素子移動指示部１０９は、通信を行っているアンテナ素子が静止座標上で“静止するように”、車両２０の移動とともに車両２０の進行方向と反対方向にアンテナ素子を移動させるようアンテナ素子駆動部１０８に対しアンテナ素子の移動を指示する。これにより、通信環境が良好な領域をより長い時間用いることができるので、安定した通信を継続することができる。

２．端末装置１００の動作
次に、図１１を用いて、実施形態１の変形例２の端末装置１００の動作を説明する。

本実施形態の端末装置１００の動作は、図６の実施形態１の端末装置１００の動作に対し、Ｓ１０３に代えてＳ１０６を有している。その他のステップは、図６と同様であるので、図６と異なるＳ１０６のみ説明する。

ステップＳ１０６において、アンテナ素子移動指示部１０９は、複数のアンテナ素子から領域特定部１０４で特定した領域に近いアンテナ素子を選択し、アンテナ素子駆動部１０８に対し選択されたアンテナ素子が領域特定部１０４で特定した領域に属するようにアンテナ素子の移動を指示する。

３．小括
以上、実施形態１の変形例２によれば、選択したアンテナ素子を移動させることができるので、アンテナ間のハンドオーバを行うことなく通信を継続することができる。また、アンテナ素子の可動範囲のいずれの位置においてもアンテナ特性は一定であるので、アンテナ素子の全ての可動範囲を用いて通信を行うことができる。

（実施形態２）
本実施形態は、伝搬環境情報を含む電波マップを自ら取得する場合の実施形態である。

１．端末装置１００の構成
本実施形態の端末装置１００の構成を図１２に示す。本実施形態の端末装置１００は、実施形態１を示す図２の構成に加え、伝搬環境情報収集部１１０を有するものである。また、アンテナ２００中に参照アンテナ素子２３０を有するものである。以下、図２と機能が共通する部分は説明を省略し、図２の説明を引用する。

図１３は、車両２０に搭載されたアンテナ２００及びアンテナ２００に含まれる参照アンテナ素子２３０を示す図である。図１３に示すように、アンテナ２００は、車両２０の上面に車両２０の前方から後方にかけて、つまり車両の進行方向に沿って周期的に複数のアンテナ素子が配置されている。さらに、車両２０の進行方向前側に少なくとも１つの参照アンテナ素子２３０を有する。参照アンテナ素子とは、参照信号を受信、又は参照信号を送受信するためのアンテナ素子である。参照アンテナ素子は、通常のアンテナ素子の機能を兼ねるようにしてもよい。

ここで、アンテナ素子間隔が波長程度以下の場合、アンテナ素子のうち、車両２０の進行方向の両端のアンテナは、隣接素子の影響がそれ以外の素子と異なるため参照アンテナ素子として適していない。一方で参照アンテナ素子は前方にある方が望ましいため、図ではもっとも前側から２番目のアンテナ素子を参照アンテナ素子２３０としている。つまり、中間のアンテナ素子と同じ特性を有するアンテナ素子を参照アンテナ素子２３０として用いる。これにより、アンテナ素子選択部１０５でアンテナ素子を選択する際に必要な電波マップを、時間的に余裕をもって取得することができる。

なお、アンテナ２００は、参照アンテナ素子２３０を２つ以上有してもよい。これにより、アンテナ素子間の特性のバラツキを補正することが可能となる。さらに、同じ位置における伝搬環境情報の変化を検出することが可能となる。例えば、同じ地点における伝搬環境情報の変化が少ないエリアでの通信を優先することにより、より安定した通信を行うことができる。

伝搬環境情報収集部１１０は、参照アンテナ素子２３０で受信した参照信号の測定結果に基づき推定した伝搬環境情報を取得する。そして取得した伝搬環境情報を保存部１０２に保存する。本実施形態では、基地局１０から送信された参照信号を参照アンテナ素子２３０で受信した際の測定結果に基づき推定した受信強度を取得し、保存部１０２に保存する。本実施形態では、参照信号の周波数毎に、参照信号を受信した位置を示す位置情報と、当該位置情報が示す位置での参照信号の測定結果に基づき推定した受信強度との相関を示した電波マップとして保存している。

領域特定部１０４は、伝搬環境情報、すなわち参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度を保存部１０２から“取得し”、受信強度で“定義される”領域であってアンテナ２００で通信を行うために用いる領域を特定する。本実施形態では、保存部１０２から取得した受信強度を用いて、受信強度が所定の閾値以上の領域を特定する。

アンテナ素子選択部１０５は、ＧＰＳ１０１で取得した車両２０の位置情報又は車両２０の“速度情報”に基づいて、アンテナ素子を選択する。

アンテナ素子選択部１０５は、実施形態１と同様の方法でアンテナ素子を選択する。すなわち、アンテナ素子選択部１０５は、ＧＰＳ１０１で取得した車両２０の位置情報に基づき電波マップ上での車両２０の位置を特定するとともに、電波マップ上でのそれぞれのアンテナ素子の位置を特定する。そして、アンテナ素子選択部１０５は、領域特定部１０４で特定した領域に属するアンテナ素子を選択する。

本実施形態では、参照アンテナ素子２３０の位置とその他のアンテナ素子との間の距離は既知であるので、必ずしも位置情報を用いる必要はない。すなわち、車両２０の速度情報が分かれば、現在時刻において、参照アンテナ素子２３０が検出し領域特定部１０４で特定した領域がどの位置に遷移しており、特定した領域にどのアンテナ素子が属するかを求めることができる。言い換えると、ＧＰＳ１０１で求めた静止座標を介することなく、車両２０の電波マップ上の位置を特定することができる。また、ＧＰＳ１０１で求めた静止座標を介する必要がないので、本実施形態の電波マップも位置情報との相関は必ずしも必要ない。例えば、受信時刻と受信強度との相関が含まれていればよい。

なお、本実施形態の電波マップと、実施形態１の電波マップとを併用してもよい。この構成によれば、何らかの事情で自車両で電波マップを取得することができなくても、他の車両で取得した電波マップを用いて制御を補完することができる。

２．小括
以上、実施形態２によれば、車両２０の走行中にリアルタイムで取得される電波マップを用いることができるので、電波マップの精度をより高いものとすることができる。
また、必ずしも位置情報を用いる必要がないので、アンテナ素子の選択に要する時間を短縮するとともに、ＧＰＳ１０１による電力消費量を低減することができる。

（実施形態２の変形例１）
本実施形態の場合、伝搬環境情報を自らリアルタイムに収集するが、参照アンテナ素子２３０が参照信号を受信してから利用するアンテナ素子を選択するまでに所定の時間を要する。つまり、伝搬環境情報収集部１１０において、参照アンテナ素子２３０が受信した参照信号の測定結果に基づき推定した受信強度を計算し、領域特定部１０４において、アンテナ２００で通信を行うために用いる領域を特定し、アンテナ素子選択部１０５で当該領域に属するアンテナ素子を選択するまでには、端末装置１００を構成するソフトウェア及びハードウェアの性能による遅延時間が生じる。一方、伝搬環境収集部による測定結果を通信相手ノードに送信し、通信相手ノードにおいて測定結果を反映した通信が可能となるまでには相手ノードを構成するソフトウェアおよびハードウェア、および伝搬環境情報を伝達するための通信に要する時間による遅延時間が生じる。本変形例は、端末装置及び相手ノード装置のいずれにおいても伝搬環境情報を反映した通信が可能になるまでの遅延時間を踏まえて、アンテナ素子を選択するものである。

図１４は、車両２０に搭載された図１３のアンテナ素子が車両２０の移動に伴い移動する様子を示している。車両２０の移動に伴い参照アンテナ素子２３０も移動するが、時刻ｔ０において参照アンテナ素子２３０で受信した参照信号の測定結果に基づき推定した受信強度を利用することができるのは、上述の遅延時間をＴｒとした場合、ｔ０からＴｒを経過した時刻である。例えば図１４では、時刻ｔ０における参照アンテナ素子２３０の静止座標位置での受信強度は、時刻ｔ４以降の通信に反映可能となる。このように、参照アンテナ素子２３０の位置において推定した受信強度は、車両２０の移動に伴い遅延時間Ｔｒだけ遅れた時点で順次決定されていく。

アンテナ素子のうち、車両２０の進行方向に対し最も前側のアンテナ素子、及び最も後側のアンテナ素子を除いたアンテナ素子の範囲をＥｃとする。最も前側のアンテナ素子と最も後ろ側のアンテナ素子は、隣接するアンテナ素子が片側のみであるので、他のアンテナ素子と特性が異なる。つまり、Ｅｃの範囲にあるアンテナ素子は特性が同じであるので、この範囲のアンテナ素子を選択対象とするのが望ましい。これは、本実施形態及び本変形例だけでなく、他の全ての実施形態においても同様である。

遅延時間Ｔｒを考慮しなければ、アンテナ素子選択部１０５は、時刻ｔ０においてＥｃ（ｔ０）の範囲からアンテナを選択することができる。しかし、遅延時間Ｔｒを考慮する場合、遅延時間Ｔｒの間に速度ｘで走行する車両２０は、Ｔｒ×ｘ＝Ｄｒの距離を移動する。すなわち、Ｅｃの後端からＤｒの範囲にあるアンテナ素子は遅延時間Ｔｒ後の時刻ｔ４ではＥｃ（ｔ４）の範囲から外れるので選択することができない。そこで、アンテナ素子選択部１０５は、時刻ｔ４において、領域特定部１０４で特定した領域、かつ、Ｅｃ（ｔ０）の後方Ｄｒの範囲を除いた範囲である、Ｅｃ‘（ｔ０）に含まれるアンテナ素子を選択する。

図１４の例によれば、アンテナ素子選択部１０５は、時刻ｔ４において、領域特定部１０４で特定した領域ｒ１及び領域ｒ２のうち、Ｅｃ‘（ｔ０）に含まれる領域ｒ２に属するアンテナ素子ｎを選択する。

以上、本変形例によれば、遅延時間Ｔｒを考慮することにより、通信を中断させることなく、アンテナ素子の切り替えを行うことができる。
なお、本変形例は、本実施形態以外の全ての実施形態においても適用することが可能である。

（実施形態２の変形例２）
実施形態１及び本実施形態は、領域特定部１０４で特定した領域内の電波伝搬路の伝搬環境の変動を考慮するかどうかは任意である。本実施形態の変形例２は、領域内の電波環境の変動を踏まえた処理を行うものである。

図１５は、図１４と同様、車両２０に搭載された図１３のアンテナ素子が車両２０の移動に伴い移動する様子を示している。図１５では、領域特定部１０４で特定した領域ｒ２の受信強度は、領域ｒ２内で一定ではない。すなわち、図１５においては、参照信号の測定結果に基づき推定した受信強度は、車両の進行方向に向かって、ｄ、ｃ、ｂ、ａの値を示している。以下、このような変動する受信強度の値を変動値と呼ぶ。

時刻ｔ０において、アンテナ素子選択部１０５は、領域特定部１０４で特定した領域ｒ２に属するアンテナ素子ｎが選択されている。そして、時刻ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３の時点でのアンテナ素子ｎにおいては、変動値が、ｄ、ｃ、ｂ、ａと変化している。そこで、このような伝搬路状態の変動を踏まえた処理を行う。

例えば、送信側において、送信する信号の変調方式を適応的に変化させる。例えば、端末装置１００が送信側装置である場合は、端末装置１００の通信部１０６は、通信部１０６が送信する信号の変調方式を変化させる。また、基地局１０が送信側装置である場合は、基地局１０の通信部は、基地局１０が送信する信号の変調方式を変化させる。この場合、端末装置１００は、伝搬路状態の推定結果、すなわち本実施形態において端末装置１００の参照アンテナ素子２３０で受信した参照信号の測定結果に基づき推定した受信強度を、予め基地局１０に送信しておけばよい。

時刻ｔ４においては、車両２０の移動に伴い、アンテナ素子ｎは領域ｒ２から外れる。そこで、アンテナ素子選択部１０５は、通信に用いるアンテナ素子を、アンテナ素子ｎからアンテナ素子ｎ＋１に切り替える。そして、時刻ｔ４、ｔ５、ｔ６、ｔ７の時点でのアンテナ素子ｎ＋１においては、アンテナ素子ｎと同様、変動値がｄ、ｃ、ｂ、ａと変化することが予想される。

そこで、アンテナ素子を切り替えるごとに、領域特定部１０４で特定した領域における変動値を繰り返し利用する。

なお、伝搬路状態の変動を踏まえた処理は、変調方式を変化させることに限らない。例えば、送信側の送信処理として、通信部１０６等は、送信する信号の符号化率又は冗長度を適応的に変化させてもよい。また、通信部１０６等は、送信する信号で伝送する情報のデータレートを圧縮等によりを適応的に変化させてもよい。
あるいは、受信側の受信処理として、通信部１０６等は、ＭＩＭＯを用いる場合、各アンテナ素子のウェイトを適応的に変更するようにしてもよい。

このような処理は、特にフェージングピッチに比べアンテナ素子間隔が十分小さくない場合に有効である。

以上、本変形例によれば、電波伝搬路の伝搬環境の変動を踏まえた処理を行うことにより、送受信するデータの欠落を防ぐことができる。
なお、本変形例は、本実施形態以外の全ての実施形態においても適用することが可能である。

（実施形態３）
本実施形態は、送信側と受信側の少なくとも一方が複数のアンテナ素子を用いて通信を行う場合の実施形態である。少なくとも一方が複数のアンテナ素子を用いる例としては、ＳＩＭＯ（Single-Input Multiple-Output）、ＭＩＳＯ（Multipe-Input Single-Output）、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）、及び空間領域インデックス変調（空間変調（Spacial Modulation）ともいう）が挙げられる。本実施形態では、ＭＩＭＯを用いることを前提に説明する。

１．端末装置１００の構成
本実施形態の端末装置１００の構成は、領域特定部１０４及びアンテナ素子選択部１０５の機能を除き、図２の構成と同様である。以下、図２と機能が共通する部分は説明を省略し、図２の説明を引用する。

領域特定部１０４は、基地局１０から送信された信号の受信強度を取得し、空間多重効果も含めた伝送性能が最適になる複数の領域の組合せを求める。具体的には、候補となる領域の組合せのそれぞれについて、公知のＭＩＭＯ演算により伝送性能指標を算出し、その結果を比較することで最適になる領域の組み合わせを求めることができる。

アンテナ素子選択部１０５は、領域特定部１０４で特定した領域に属する２つ以上のアンテナ素子を選択する。つまり、ＭＩＭＯ等を用いて通信部１０６で通信を行うために用いる２つ以上のアンテナ素子を選択する。そして、アンテナ素子選択部１０５は、車両２０の移動とともに、領域特定部１０４で特定した領域を追随するよう、アンテナ素子のハンドオーバを行う。

図１６は、車両２０に搭載されたアンテナ素子から複数のアンテナ素子を選択する具体的な方法を示す図である。
実施形態２の変形例１で示した通り、送受信に用いるアンテナ素子の範囲をＥｃとする。

時刻ｔ０において、領域特定部１０４は、参照アンテナ素子２３０を用いた時刻ｔ０に至るまでの伝搬路推定結果を求める。領域特定部１０４は、Ｅｃの範囲のアンテナのうち、選択する２本のアンテナであるアンテナ素子１及びアンテナ素子２の全ての組み合わせについて、各送受信アンテナ素子に乗じるウェイトを計算する。ウェイトを求める計算は、目標とする伝送性能（例えば、チャネル容量、ＳＩＮＲ、空間変調利用時の送信素子選択結果同士の受信信号の差異等）が最大になるような最適化計算により行う。そして、この最適化結果が最大となる組み合わせを求める。図１６においては、最適化計算の結果をヒートマップで示している。ヒートマップは、ウェイトを最適化した場合に達成可能な伝送容量を示している。領域特定部１０４は、達成可能な容量が最も大きい領域である領域ａを求める。また相手ノードのアンテナ素子に乗じるウェイトに関する情報を別途相手ノードに送信する。相手ノードのアンテナ素子に乗じるウェイトに関する情報は、ウェイトそのものの他、あらかじめ決められたプリコーディングウェイト行列の候補であるコードブックからの選択結果等であってもよい。

そして、アンテナ素子選択部１０５は、領域ａの中心座標（ｐ,ｑ）に最も近いアンテナ素子を、アンテナ素子１及びアンテナ素子２として選択する。領域ａは、静止座標における伝搬路推定結果であるので、アンテナ素子選択部１０５は、車両２０が移動とともに、領域ａを追随するよう、以下の通りアンテナ素子の選択及び切り替えを行う。

時刻ｔ１において、時刻ｔ０で領域ａに属していたアンテナ素子はまだ領域ａからは外れていないので、アンテナ素子選択部１０５は、アンテナ素子１及びアンテナ素子２の切り替えを行なわない。

時刻ｔ２において、車両２０が進行した結果、時刻ｔ１で領域ａに属していたアンテナ素子が領域ａから外れる。そこで、アンテナ素子選択部１０５は、アンテナ素子１及びアンテナ素子２を、隣接するアンテナ素子に切り替えている。

時刻ｔ４において、アンテナ素子２がＥｃの範囲のアンテナ素子のうち最も後端のアンテナ素子に切り替えらえている。そこで、時刻ｔ５において、領域特定部１０４は、参照アンテナ素子２３０を用いた時刻ｔ４に至るまでの伝搬路推定結果から、時刻ｔ０のときと同様の計算を行い、新たな領域ａを求める。そして、アンテナ素子選択部１０５は、時刻ｔ５において新たな領域ａの中心座標に最も近いアンテナ素子を、アンテナ素子１及びアンテナ素子２として選択する。

なお、上述の例において、領域特定部１０４は、選択できるアンテナ素子のうち最後端のアンテナ素子が選択された場合に最適化計算を行っているが、これに代えて、毎回最適化計算を行うようにしてもよい。
上述の例において、アンテナ素子選択部１０５は、Ｅｃの範囲のアンテナ素子を選択しているが、これに代えて、実施形態２の変形例１のように、Ｅｃの後端からＤｒの範囲を除いた範囲（Ｅｃ´）に属するアンテナ素子を選択するようにしてもよい。
上述の例においては、受信アンテナとして複数のアンテナ素子を選択しているが、送信アンテナとして複数のアンテナ素子を選択するようにしてもよい。すなわち、最適化計算は、送信側と受信側のいずれで計算してもよい。また、計算結果を通信の相手方の装置に通知するようにしてもよい。
上述の例において、領域特定部１０４がアンテナ素子に乗じるウェイトを計算しているが、アンテナ素子選択部１０５がこの計算を行ってもよい。
そして、上述の例は、アンテナ素子を２つ選択する場合の例であるが、３つ以上のアンテナ素子を選択するようにしてもよい。一群のアンテナ素子を用い、ウェイトのみを最適化するようにしてもよいが、これは次の変形例で述べる。

２．小括
以上、実施形態３によれば、複数のアンテナ素子を用いた通信において、通信品質や通信速度を向上させるとともに、安定した通信を継続することができる。

（実施形態３の変形例１）
実施形態３では、最適化計算で求めた領域に属する複数のアンテナ素子を選択した。本変形例では、一群のアンテナ素子を用いてそれぞれのアンテナ素子に乗じるウェイトを決定することにより通信を行う。

図１７は、車両２０に搭載されたアンテナ素子の中から一群のアンテナ素子を用いる例を示す図である。
実施形態３、及び実施形態２の変形例１で示した通り、送受信に用いるアンテナ素子の範囲をＥｃとする。

時刻ｔ０において、領域特定部１０４は、参照アンテナ素子２３０を用いた時刻ｔ０に至るまでの伝搬路推定結果を求める。

アンテナ素子選択部１０５は、伝搬路推定結果に応じて、Ｅｂの範囲にあるすべてのアンテナ素子と、相手ノードが当端末との通信に用いる全てのアンテナ素子におけるウェイトを計算する。Ｅｂは、参照アンテナ素子２３０を除くＥｃの範囲に含まれるアンテナ素子のうち、一群のアンテナ素子の静止座標範囲である。Ｅｂは、車両２０が移動しても、Ｔｍの期間中にＥｃの範囲に含まれるアンテナ素子で提供することができる静止座標系の長さを示している。車両２０の速度を一定としたとき、Ｔｍが短いとＥｂを長くとることができるので、より多くのアンテナ素子を利用することができる。また、Ｔｍが長いとＥｂを長くとることはできないが、Ｅｂの範囲の設定頻度やウェイトの計算頻度は小さくなる。
なお、Ｔｍ又はＥｂは一定の値を設定してもよいが、車両２０の速度に応じて可変としてもよい。

アンテナ素子選択部１０５でのウェイトの計算は、伝搬路推定結果に基づき、目標とする伝送性能（例えば、チャネル容量、ＳＩＮＲ、空間変調利用時の送信素子選択結果同士の受信信号の差異等）が最大になるよう決定する。そして、アンテナ素子選択部１０５は、求めたウェイトを、Ｅｂの範囲にあるそれぞれのアンテナ素子から送受信する信号に乗ずるように、通信部１０６に指示する。通信部１０６は、送受信する信号にウェイトを乗じて各アンテナ素子に出力する。

時刻ｔ１において、アンテナ素子選択部１０５は、時刻ｔ０において計算したウェイトを、Ｅｂの範囲にあるそれぞれのアンテナ素子から送受信する信号に乗ずるように、通信部１０６に指示する。時刻ｔ１においては、Ｅｂの範囲にあるアンテナ素子は時刻ｔ０におけるそれと同じである。

時刻ｔ２において、アンテナ素子選択部１０５は、時刻ｔ０において計算したウェイトを、Ｅｂの範囲にあるそれぞれのアンテナ素子から送受信する信号に乗ずるように、通信部１０６に指示する。時刻ｔ２においては、車両２０の進行とともに、Ｅｂの範囲にあるアンテナ素子は時刻ｔ１におけるそれと異なっている。そこで、アンテナ素子選択部１０５は、時刻ｔ１において選択していたアンテナ素子と隣接するアンテナ素子を選択することでアンテナ素子を切り替え、切り替え後のアンテナ素子に対して時刻ｔ０において求めたウェイトを、Ｅｂの範囲にあるそれぞれのアンテナ素子から送受信する信号に乗ずるように、通信部１０６に指示する。

時刻ｔ４において、Ｅｂの範囲にある最も後端のアンテナ素子が、Ｅｃの範囲の最も後端のアンテナ素子になっている。そこで、時刻ｔ５において、領域特定部１０４は、参照アンテナ素子２３０を用いた時刻ｔ４に至るまでの伝搬路推定結果を求める。アンテナ素子選択部１０５は、伝搬路推定結果に応じて、新たなＥｂの範囲にあるすべてのアンテナ素子のウェイトを計算する。そして、アンテナ素子選択部１０５は、求めたウェイトを、新たなＥｂの範囲にあるそれぞれのアンテナ素子から送受信する信号に乗ずるように、通信部１０６に指示する

本変形例の場合、領域特定部１０４は伝搬路推定結果を求めているが、微視的にはＥｂの静止座標範囲を等間隔に分割した領域における伝搬路推定結果を求めていることになるので、実施形態１から実施形態３で説明した“伝搬環境情報で定義される領域”を求めることと同義である。

また、本実施形態の場合、アンテナ素子選択部１０５は、伝搬路推定結果に応じて各アンテナのウェイトを計算し、求めたウェイトを送受信する信号に乗ずるように通信部に指示しているが、微視的にはＥｂの静止座標範囲を等間隔に分割した領域に対応したウェイトを計算することによりアンテナ素子の利用度を定めていることになる。すなわち、小数レベル又は複素数レベルで“アンテナ素子を選択”することと同義である。

上述の例において、Ｅｂは、車両２０が移動しても、Ｔｍの期間中に、Ｅｃの範囲に含まれるアンテナ素子で提供することができる静止座標系の長さを示しているが、これに代えて、実施形態２の変形例１のように、Ｅｂを、Ｔｍの期間中に、Ｅｃの後端からＤｒの範囲を除いた範囲（Ｅｃ´）に含まれるアンテナ属するアンテナ素子で提供できる静止座標系の長さとしてもよい。

以上、本変形例１によれば、一群の広い範囲のアンテナ素子を利用することができるので、通信をより安定させることができる。

（実施形態４）
本実施形態は、複数のアンテナ素子を用いて、複数の異なる無線通信方式での通信を行う場合の実施形態である。

１．通信システムの概要
まず、図１８を用いて、本実施形態の通信システム２の概要について説明する。

図１８に示す通信システム２は、複数の異なる無線通信方式を用いるものである。通信システム２は、第１基地局１０ａ（“第１の通信装置”に相当）、第２基地局１０ｂ（“第２の通信装置”に相当）、車両２０に搭載された端末装置１００からなる。端末装置１００は、複数のアンテナ素子からなるアンテナ２００を有している。

図１と同じ記号を付した構成は図１と同様の構成である。また、基地局１０ａ及び基地局１０ｂは、それぞれ基地局１０と同様の構成である。また、通信ネットワーク３０ａ及び３０ｂは、それぞれ通信ネットワーク３０で述べた無線通信方式のうちの何れかである。例えば、通信ネットワーク３０ａをＷｉＦｉとし、通信ネットワーク３０ｂを４Ｇとすることができる。

２．端末装置１００の構成
図１９は、本実施形態の端末装置１００を示している。本実施形態は、図２に示す実施形態１の端末装置１００の構成において、通信部１０６に代えて、２つの通信部である第１通信部１０６ａ（“第１の通信部”に相当）及び第２通信部１０６ｂ（“第２の通信部”に相当）を有する。以下、実施形態１とは異なる機能を有する部分のみ説明する。

保存部１０２は、第１基地局１０ａ、及び第２基地局１０ｂとの間の電波伝搬路の伝搬環境情報を保存する。本実施形態ではそれぞれの電波マップを保存する。

領域特定部１０４は、第１基地局１０ａ及び第２基地局１０ｂとの間の伝搬環境情報を取得し、それぞれの伝搬環境情報で定義される領域であってアンテナ２００で通信を行うために用いるそれぞれの前記領域を特定する。本実施形態では、保存部１０２に保持された電波マップを用いて、それぞれの無線通信方式での信号の受信強度が所定の閾値以上の領域を特定する。

アンテナ素子選択部１０５は、領域特定部１０４で特定したそれぞれの領域に属する２つのアンテナ素子（“第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子”に相当）を選択する。

第１通信部１０６ａは、一のアンテナ素子を用いて第１基地局１０ａと通信を行い、第２通信部１０６ｂは、他のアンテナ素子を用いて第２基地局１０ｂと通信を行う。

図２０（Ａ）～（Ｄ）を用いて、アンテナ素子選択部１０５によるアンテナ素子の選択又は切り替えの様子を説明する。図２０（Ａ）～（Ｄ）は、図５（Ａ）～（Ｄ）と同じルールを用いている。ただし、実線は通信ネットワーク３０ａで用いられる電波の電波マップであり、破線は、通信ネットワーク３０ｂで用いられる電波の電波マップである。

図２０（Ａ）に示すように、時刻ｔ１では、アンテナ素子選択部１０５は、領域ａ１に属するアンテナ素子８を選択する。また、アンテナ素子選択部１０５は、領域ｂ１に属するアンテナ素子６を選択する。

図２０（Ｂ）に示すように、時刻ｔ２では、領域ａ１及び領域ｂ１が進行方向後側に遷移したので、アンテナ素子選択部１０５は、領域ａ１に属するアンテナ素子９、及び領域ｂ１に属するアンテナ素子７を選択する。

図２０（Ｃ）に示すように、時刻ｔ３では、領域ａ１及び領域ｂ１が進行方向後側に遷移しているが、アンテナ素子９はまだ領域ａ１に属しているから、引き続きアンテナ素子９を選択している。これに対して、アンテナ素子７は領域ｂ１から外れようとしているので、アンテナ素子部１０５は、領域ｂ１に属するアンテナ素子８を選択する。

図２０（Ｄ）に示すように、時刻ｔ４では、領域ａ１がさらに進行方向後側に遷移している。この場合、アンテナ素子１０を選択してもよいが、領域ａ１が車両２０の後方に遷移する時期が迫っているので、進行方向前側の領域ａ２に属するアンテナ素子３を選択している。つまり、アンテナ素子９から、アンテナ素子３に切り替える。これに対して、アンテナ素子８はまだ領域ｂ１に属しているから、引き続きアンテナ素子８を選択している。

３．小括
以上、実施形態４によれば、複数の異なる無線通信方式で、それぞれ空間選択性フェージングの影響を低減した通信を実現することができる。

（実施形態５）
実施形態１～４は、基地局と端末装置との間の通信を想定した通信システムであった。これに対して、本実施形態は、いわゆる車車間通信を想定した通信システムである。

１．通信システム３の概要
まず、図２１を用いて、本実施形態の通信システム３の概要について説明する。

図２１に示す通信システム３は、いわゆる車車間通信を想定した通信システムである。通信システム３は、車両２０に搭載された端末装置１００、及び車両２０ａ（“他の移動体”に相当）に搭載された端末装置１００ａ（“他の端末装置”に相当）からなる。端末装置１００は複数のアンテナ素子からなるアンテナ２００、端末装置１００ａは複数のアンテナ素子からなるアンテナ２００ａを有する。

端末装置１００は車両２０に搭載され、通信ネットワーク３０ｃを介して車両２０ａに搭載された端末装置１００ａと通信し、必要な情報を送受信する。

２．端末装置１００の構成
本実施形態の端末装置１００の構成は、領域特定部１０４の機能を除き、図２の構成と同様である。また、電波マップは、実施形態２で説明した形態のものを用いる。以下、図２と機能が共通する部分は説明を省略し、図２の説明を引用する。

領域特定部１０４は、端末装置１００ａから送信された参照信号の測定結果に基づき推定された受信強度を取得し、伝送性能が最適になる領域を求める。本実施形態では、送受信の対になる端末装置１００の複数のアンテナ素子と、端末装置１００ａの複数のアンテナ素子との組み合わせから、最適な端末間通信効率を有する領域を特定する。よって本実施例では、最適な領域は送信端末と受信端末のそれぞれについて特定され、かつ双方の端末で、特定した領域を追随するようアンテナ素子のハンドオーバが行われる。

図２２を用いて、本実施形態の端末装置１００の動作の詳細を説明する。
車両２０は、アンテナ２００としてアンテナ素子１ａから１ｊまでの１０個のアンテナ素子を有している。このうち、アンテナ素子１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅは参照アンテナ素子である。アンテナ素子１ｅは参照信号を送受信するための参照アンテナ素子である。その他のアンテナ素子１ｂ、１ｃ、１ｄは参照信号を受信するための参照アンテナ素子である。
車両２０ａは、アンテナ２００ａとして、アンテナ素子２ａから２ｊまでの１０個のアンテナ素子を有している。このうち、アンテナ素子２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉは参照アンテナ素子である。アンテナ素子２ｉは参照信号を送受信するための参照アンテナ素子である。その他のアンテナ素子２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈは参照信号を受信するための参照アンテナ素子である。

時刻ｔ０において、車両２０の端末装置１００は、車両２０ａの端末装置１００ａに送信する無線フレームｆ１の参照信号を、アンテナ素子１ｅから送信する。端末装置１００ａは、それぞれの参照アンテナ素子２ｂ～２ｉで受信する。その結果、端末装置１００ａは、伝搬路測定結果、すなわち参照信号の受信強度ｐ（ｔ０、１ｅ、２ｂ）～ｐ（ｔ０、１ｅ、２ｉ）の８点からなる推定受信強度群Ｈ（ｔ０、１ｅ）を取得する。

無線フレームｆ１の送信終了直後に、車両２０ａの端末装置１００ａは、車両２０の端末装置１００に送信する無線フレームｆ２の参照信号を、アンテナ素子２ｉから送信する。端末装置１００は、それぞれの参照アンテナ素子１ｂ～１ｅで受信する。その結果、端末装置１００は、伝搬路測定結果、すなわち参照信号の受信強度ｐ（ｔ０、１ｂ、２ｉ）～ｐ（ｔ０、１ｅ、２ｉ）の４点からなる推定受信強度群Ｈ（ｔ０、２ｉ）を取得する。

端末装置１００及び端末装置１００ａは、それぞれの伝搬路測定結果を相手側装置に送信することにより、お互いの伝搬路測定結果を共有する。

時刻ｔ１以降においても同様、端末装置１００及び端末装置１００ａから交互に参照信号を送信し、相手側装置はこれを受信して伝搬路測定結果を取得する。そして、お互いの伝搬路測定結果を共有する。

このようにして、所定の期間内、例えばｔ１～ｔ７の間に取得した伝搬路推定結果であるヒートマップに基づき、両端末装置の領域特定部１０４は、ヒートマップ中において伝送効率が高い領域である領域ａを求める。そして、両端末装置のアンテナ素子選択部１０５は、領域ａに属するアンテナ素子を求める。図２２によれば、端末装置１００は時刻ｔ８においてアンテナ素子１ｇを、端末装置１００ａは時刻ｔ８においてアンテナ素子２ｈを、それぞれ選択している。このヒートマップは、静止座標における伝搬路推定結果であるので、車両２０及び車両２０ａの移動後も、このヒートマップを利用して領域aに属するアンテナ素子を選択する。

３．小括
以上、実施形態５によれば、車車間通信において空間選択性フェージングの影響を低減した通信を実現することができる。

（別の視点から見た発明）
実施形態１から実施形態５は、請求の範囲に記載した以下の発明の実施形態である。

移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）であって、
前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナ（２００）と、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定する領域特定部（１０４）と、
前記領域特定部で特定した前記領域に属する少なくとも１つの前記アンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部（１０５）と、
前記アンテナ素子選択部で選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う通信部（１０６）と、
を有する端末装置。

もっとも、実施形態１から実施形態５は、使用するアンテナ素子を静止座標で静止するように切り替えることを特徴としているので、以下の発明の実施形態として把握することもできる。

移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）であって、
前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナ（２００）と、
通信を行う少なくとも１つの前記アンテナ素子が静止座標上で静止するように、前記移動体の移動とともに前記移動体の進行方向前側の前記アンテナ素子から進行方向後側の前記アンテナ素子に向けて順に切り替えるように前記アンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部（１０５）と、
前記アンテナ素子選択部で選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う通信部（１０６）と、
を有する端末装置。

特に実施形態３の変形例１においては、巨視的に見ればＥｂの範囲で特定される領域は伝搬環境情報で定義される領域ではなく、Ｅｂは予め所定の長さを設定すればよい。またアンテナ素子選択部１０５も、巨視的に見ればＥｂの範囲にあるアンテナ素子を選択すれば足りる。つまり、Ｅｂは静止座標範囲であり、この範囲にある一群のアンテナ素子を順に切り替えるように一群のアンテナ素子を選択している。

端末装置の発明の他、同じ特徴を有する通信方法の発明、及び通信プログラムの発明も同様である。

（総括）
以上、本開示の各実施形態における端末装置、及びこれで実行される通信方法の特徴について説明した。

各実施形態で使用した用語は例示であるので、同義の用語、あるいは同義の機能を含む用語に置き換えてもよい。

実施形態の説明に用いたブロック図は、端末装置の構成を機能毎に分類及び整理したものである。これらの機能ブロックは、ハードウェア又はソフトウェアの任意の組み合わせで実現される。また、機能を示したものであることから、かかるブロック図は方法の発明の開示としても把握できるものである。

各実施形態に記載した処理、フロー、及び方法として把握できる機能ブロック、については、一のステップで他のステップの結果を利用する関係にある等の制約がない限り、順序を入れ替えてもよい。

各実施形態及び請求の範囲で使用する“第１”“第２”の用語は、同種の２以上の構成や方法を区別するために使用しており、順序や優劣を限定するものではない。

加えて、本開示は、各実施形態で説明した構成及び機能を有する専用のハードウェアで実現できるだけでなく、メモリやハードディスク等の記録媒体に記録した本発明を実現するためのプログラム及びこれを実行可能な専用又は汎用ＣＰＵ及びメモリ等を有する汎用のハードウェアとの組み合わせとしても実現できる。

専用や汎用のハードウェアの非遷移的実体的記録媒体（例えば、外部記憶装置（ハードディスク、ＵＳＢメモリ、ＣＤ／ＢＤ等）、又は内部記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ等））に格納されるプログラムは、記録媒体を介して、あるいは記録媒体を介さずにサーバから通信回線を経由して、専用又は汎用のハードウェアに提供することもできる。これにより、プログラムのアップグレードを通じて常に最新の機能を提供することができる。専用や汎用のハードウェアの記録媒体および内部記憶装置はコンピュータ読み取り可能な非遷移的実体的記憶媒体の一例である。

本開示の移動体は、車両を例に説明したが、自動二輪車、電動機付自転車、鉄道はもちろん、船舶、航空機等、であってもよい。

Claims

移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）であって、
前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナ（２００）と、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定する領域特定部（１０４）と、
前記領域特定部で特定した前記領域に属する少なくとも１つの前記アンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部（１０５）と、
前記アンテナ素子選択部で選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う通信部（１０６）と、
を有する端末装置であって、
前記アンテナ素子選択部は、通信を行っている前記アンテナ素子が静止座標上で静止するように、前記移動体の移動とともに前記移動体の進行方向前側の前記アンテナ素子から進行方向後側の前記アンテナ素子に向けて順に切り替えるように選択する、
端末装置。
移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）であって、
前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナ（２００）と、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定する領域特定部（１０４）と、
前記領域特定部で特定した前記領域に属する少なくとも１つの前記アンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部（１０５）と、
前記アンテナ素子選択部で選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う通信部（１０６）と、
を有する端末装置であって、
前記アンテナ素子選択部は、前記複数のアンテナ素子のうち、前記移動体の進行方向最前側、及び前記移動体の進行方向最後側の前記アンテナ素子を常に選択しない、
端末装置。
前記アンテナ素子選択部は、前記領域特定部で特定した前記領域のうち、所定の遅延時間において前記移動体が移動する距離に相当する範囲を除いた範囲に属する前記アンテナ素子を選択する、
請求項１又は２に記載の端末装置。
前記通信部は、前記領域特定部で特定した前記領域における前記伝搬環境情報の変動に基づき、適応的に送信処理又は受信処理を変化させる、
請求項１又は２に記載の端末装置。
前記アンテナ素子選択部は、前記通信部において送受信する信号に所定のウェイトを乗じるよう指示することで前記アンテナ素子を選択する、
請求項１又は２に記載の端末装置。
前記アンテナは、前記複数のアンテナ素子がハニカム形状に配置されている、
請求項１又は２に記載の端末装置。
移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）であって、
前記移動体の進行方向に沿って移動可能なアンテナ素子が配置されたアンテナ（２２０）と、
前記アンテナ素子を前記移動体の進行方向に沿って移動させるアンテナ素子駆動部（１０８）と、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定する領域特定部（１０４）と、
前記アンテナ素子駆動部に対し前記アンテナ素子が前記領域特定部で特定した前記領域に属するように前記アンテナ素子の移動を指示するアンテナ素子移動指示部（１０９）と、
前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う通信部（１０６）と、
を有する端末装置。
前記アンテナ素子移動指示部は、通信を行っている前記アンテナ素子が静止座標上で静止するように、前記移動体の移動とともに前記移動体の進行方向と反対方向に前記アンテナ素子を移動させるよう前記アンテナ素子駆動部に対し前記アンテナ素子の移動を指示する、
請求項７に記載の端末装置。
前記端末装置は、さらに、前記伝搬環境情報を保存する保存部（１０２）を有する、
請求項１又は２に記載の端末装置。
当該端末装置は、予め他の移動体又は基地局装置で生成された前記伝搬環境情報を、前記他の移動体又は前記基地局装置から取得し、
前記アンテナ素子選択部は、前記移動体の位置情報又は速度情報に基づき前記アンテナ素子を選択する、
請求項１又は２に記載の端末装置。
前記アンテナは、前記移動体の進行方向前側に少なくとも１つの参照アンテナ素子（２３０）を有し、
当該端末装置は、前記参照アンテナ素子で受信した信号から生成された前記伝搬環境情報を取得し、
前記アンテナ素子選択部は、前記移動体の位置情報又は速度情報に基づき前記アンテナ素子を選択する、
請求項１又は２に記載の端末装置。
前記アンテナ素子選択部は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）に用いる２つ以上の前記アンテナ素子を選択する、
請求項１又は２に記載の端末装置。
前記外部の通信装置は、第１の通信装置（１０ａ）と第２の通信装置（１０ｂ）とを含み、
前記通信部は、第１の通信部（１０６ａ）と第２の通信部（１０６ｂ）とを含み、
前記領域特定部は、前記第１の通信装置及び前記第２の通信装置との間で送受信されるそれぞれの信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、それぞれの前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いるそれぞれの前記領域を特定し、
前記アンテナ素子選択部は、前記領域特定部で特定したそれぞれの前記領域に属する第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを選択し、
前記第１の通信部は、前記第１のアンテナ素子を用いて前記第１の通信装置と通信を行い、前記第２の通信部は、前記第２のアンテナ素子を用いて前記第２の通信装置と通信を行う、
請求項１又は２に記載の端末装置。
前記外部の通信装置は、基地局装置である、
請求項１、２、又は７に記載の端末装置。
前記外部の通信装置は、他の移動体に搭載された他の端末装置である、
請求項１、２、又は７に記載の端末装置。
移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）における通信方法であって、
前記端末装置は、前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナ（２００）を有し、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定し（Ｓ１０２）、
前記複数のアンテナ素子から、特定した前記領域に属する少なくとも１つのアンテナ素子を選択し（Ｓ１０３）、
選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う（Ｓ１０４）、
通信方法であって、
前記アンテナ素子の選択においては、通信を行っている前記アンテナ素子が静止座標上で静止するように、前記移動体の移動とともに前記移動体の進行方向前側の前記アンテナ素子から進行方向後側の前記アンテナ素子に向けて順に切り替えるように選択する、
通信方法。
移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）で実行される通信プログラムであって、
前記端末装置は、前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナ（２００）を有し、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定し（Ｓ１０２）、
前記複数のアンテナ素子から、特定した前記領域に属する少なくとも１つのアンテナ素子を選択し（Ｓ１０３）、
選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う（Ｓ１０４）、
通信プログラムであって、
前記アンテナ素子の選択においては、通信を行っている前記アンテナ素子が静止座標上で静止するように、前記移動体の移動とともに前記移動体の進行方向前側の前記アンテナ素子から進行方向後側の前記アンテナ素子に向けて順に切り替えるように選択する、
通信プログラム。
移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）における通信方法であって、
前記端末装置は、前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナ（２００）を有し、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定し（Ｓ１０２）、
前記複数のアンテナ素子から、特定した前記領域に属する少なくとも１つのアンテナ素子を選択し（Ｓ１０３）、
選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う（Ｓ１０４）、
通信方法であって、
前記アンテナ素子の選択においては、前記複数のアンテナ素子のうち、前記移動体の進行方向最前側、及び前記移動体の進行方向最後側の前記アンテナ素子を常に選択しない、
通信方法。
移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）で実行される通信プログラムであって、
前記端末装置は、前記移動体の進行方向に沿って複数のアンテナ素子が配置されたアンテナ（２００）を有し、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定し（Ｓ１０２）、
前記複数のアンテナ素子から、特定した前記領域に属する少なくとも１つのアンテナ素子を選択し（Ｓ１０３）、
選択した前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う（Ｓ１０４）、
通信プログラムであって、
前記アンテナ素子の選択においては、前記複数のアンテナ素子のうち、前記移動体の進行方向最前側、及び前記移動体の進行方向最後側の前記アンテナ素子を常に選択しない、
通信プログラム。
前記通信においては、特定した前記領域における前記伝搬環境情報の変動に基づき、適応的に送信処理又は受信処理を変化させる、
請求項１６又は１８に記載の通信方法。
前記通信においては、特定した前記領域における前記伝搬環境情報の変動に基づき、適応的に送信処理又は受信処理を変化させる、
請求項１７又は１９に記載の通信プログラム。
移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）における通信方法であって、
前記端末装置は、前記移動体の進行方向に沿って移動可能なアンテナ素子が配置されたアンテナ（２２０）を有し、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定し、
前記アンテナ素子が特定した前記領域に属するように前記アンテナ素子の移動を指示し、
前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う、
通信方法。
移動体（２０）に搭載され、前記移動体の外部の通信装置（１０）と通信する端末装置（１００）で実行される通信プログラムであって、
前記端末装置は、前記移動体の進行方向に沿って移動可能なアンテナ素子が配置されたアンテナ（２２０）を有し、
前記外部の通信装置との間で送受信される信号の電波伝搬路の伝搬環境情報を取得し、前記伝搬環境情報で定義される領域であって前記アンテナで通信を行うために用いる前記領域を特定し、
前記アンテナ素子が特定した前記領域に属するように前記アンテナ素子の移動を指示し、
前記アンテナ素子を用いて前記外部の通信装置との通信を行う、
通信プログラム。
前記アンテナ素子の選択においては、ＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）に用いる２つ以上の前記アンテナ素子を選択する、
請求項１６又は１８に記載の通信方法。
前記アンテナ素子の選択においては、ＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）に用いる２つ以上の前記アンテナ素子を選択する、
請求項１７又は１９に記載の通信プログラム。